專利名稱：多視圖顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙視圖顯示器。這種顯示器可以在需要兩個(gè)不同的人在同一個(gè)顯示屏幕上觀看兩幅不同的圖像的場合下使用。在這種情況下，兩幅視圖之間的視角需要相當(dāng)?shù)拇?，比如說設(shè)定為60度。
這種顯示器還可以用于三維(3D)顯示例如自動(dòng)立體顯示的顯示器。關(guān)于這種顯示器的應(yīng)用例子包括3D移動(dòng)手機(jī)，3D游戲，3D計(jì)算機(jī)監(jiān)視器，3D膝上型電腦顯示器，3D工作站以及3D專業(yè)成像(例如關(guān)于醫(yī)學(xué)，設(shè)計(jì)或者建筑學(xué)應(yīng)用的)。在某些3D顯示應(yīng)用中，還需要針對一個(gè)特定的視距增加眼間距距離或者針對一個(gè)特定的眼間距減少視距。
到現(xiàn)在很多年以來顯示器設(shè)計(jì)為多用戶服務(wù)而且被優(yōu)化，這樣觀察者能夠從相對于顯示器的不同角度看到同樣好的畫質(zhì)。這是假定多用戶從該顯示器上所需要的是同樣的信息。但是存在很多關(guān)于獨(dú)立的用戶們能夠從同一個(gè)顯示器上看到不同信息的應(yīng)用需求。比如在一輛汽車中，司機(jī)可能希望看到衛(wèi)星導(dǎo)航資料而同時(shí)乘客可能希望觀看一部電影。如果在這種情況下使用兩臺顯示器，司機(jī)將很有可能也觀看那部電影，這樣就分散了他的注意力，而且提供兩臺顯示器將占用額外的空間和增加成本。在玩電腦游戲的時(shí)候，每一個(gè)玩家可能希望從他或者她自己的視角來觀察游戲?，F(xiàn)在這種希望的實(shí)現(xiàn)是通過每一個(gè)玩家在單獨(dú)的屏幕上從他們唯一的視角觀察。這樣將占用大量空間而且在便攜式游戲方面是不現(xiàn)實(shí)的。
通過在用一個(gè)顯示器上向超過一個(gè)用戶顯示多于一幅圖像，這樣能夠相當(dāng)?shù)墓?jié)省空間和成本。在為每一個(gè)乘客都提供他們自己的電視屏幕的飛機(jī)上，這可能是非常希望的。通過為兩個(gè)或者多個(gè)乘客提供一臺中央屏幕，但又保持讓他們選擇他們自己想看的電影的能力，將能夠在成本，空間和重量方面得到相當(dāng)可觀的節(jié)約。而且還需要能夠防止用戶看到互相之間的視圖。這可能是在安全應(yīng)用例如銀行或者銷售交易以及游戲的方面所期望的。
在通常的視覺中，由于人的兩個(gè)眼球在頭部內(nèi)位置分開，所以是從不同的視角來感知世界上的圖像。然后大腦運(yùn)用這兩個(gè)透視圖來估定在一副場景里到各個(gè)對象的距離。為了制造一種能夠有效顯示一幅三維圖像的顯示器，必須重建這種情況并提供一個(gè)所謂的圖像“立體顯示對”，每一個(gè)提供給觀察者的每一只眼睛。
三維顯示器依靠用于提供不同視圖給眼睛的方法分為兩種類型；·立體顯示器典型地在一個(gè)寬廣的視區(qū)上顯示兩幅圖像。但是，每一幅視圖都是經(jīng)過編碼的，例如通過顏色，偏振狀態(tài)或者顯示時(shí)間編碼，使得一個(gè)由觀察者佩戴的眼鏡濾光系統(tǒng)能夠分離兩幅視圖并將使每一只眼睛僅能看到想讓它看到的視圖。
·自動(dòng)立體顯示器不需要由觀察者佩戴的視角輔助器。替代的，該兩幅視圖只從限定的空間區(qū)域看得見。在其中可見圖像的空間區(qū)域越過整個(gè)顯示有效區(qū)域，稱為“可視區(qū)域”。如果觀察者位于這樣的一個(gè)位置，其中他們的一只眼睛處于一個(gè)可視區(qū)域中而另一只眼睛處于該圖象對的另一幅圖像的可視區(qū)域中，那么將能夠看到一組正確的視圖并看到三維圖像。
對于平板自動(dòng)立體顯示器，可視區(qū)域的形成典型地取決于顯示單元的象素結(jié)構(gòu)和光學(xué)元件的組合，該光學(xué)元件一般稱為視差鏡片(optic)。這種鏡片的一個(gè)例子是視差檔片(barrier)，它是具有被不透明區(qū)域隔開的垂直透射狹縫的屏幕。如附圖中

圖1所示，該屏幕能夠設(shè)置在帶有二維象素孔陣列的空間光調(diào)制器(SLM)前面。該視差擋片中狹縫的節(jié)距選擇為接近于空間光調(diào)制器(SLM)象素節(jié)距的整數(shù)倍，使得象素列的組與該視差擋片的特定狹縫相關(guān)。圖1顯示了SLM，其中兩個(gè)象素列與視差檔片的每條狹縫相關(guān)。
圖1中所示的顯示器包括一個(gè)液晶設(shè)備(LCD)形式的SLM，該液晶設(shè)備具有一個(gè)有源矩陣薄膜晶體管(TFT)襯底1和一個(gè)對置襯底2，在這兩個(gè)襯底之間設(shè)置有一個(gè)液晶層，形成一個(gè)圖片元素(象素)平面3，如果需要的話，該圖片元素平面與電極和對準(zhǔn)層(未顯示)相關(guān)。視角增加膜4和起偏器5設(shè)置在襯底1和2的外表面上，并從背照光(未示出)提供照明6。一個(gè)視差擋片包括襯底7，該襯底7在它與LCD相鄰的表面上形成有擋片孔陣列8，在其另一個(gè)表面上形成有防反射(AR)涂層9。
LCD的象素排列為行和列，在行方向或者水平方向上象素節(jié)距為p?？钻嚵?由垂直透射狹縫組成，狹縫寬度為2w，水平節(jié)距為b。該擋片孔陣列8的平面與象素平面3之間以距離s隔開。
在使用時(shí)，該顯示器以期望的顯示視距在視窗平面中形成左、右視窗10和11。該視窗平面與孔陣列8的平面以距離r0隔開。視窗10和11在視窗平面內(nèi)相連，而且相應(yīng)于人類的平均眼間距具有寬度和節(jié)距e。從顯示器到每一個(gè)視窗10和11中心的半角圖示為α。
附圖中的圖2表示出從空間光調(diào)制器(SLM)20所產(chǎn)生光的角度區(qū)域和視差擋片21，其中視差擋片具有象素列節(jié)距精確整數(shù)倍的節(jié)距。在這種情況下，來自不同位置的角度區(qū)域穿過顯示板表面混合，不存在對于圖像1或者圖像2的純視圖區(qū)。為了處理這種情況，稍微減少視差鏡片的節(jié)距，使得該角度區(qū)在顯示器前面的預(yù)定平面(稱作“視窗平面”)處會聚。在視差鏡片節(jié)距中的這種改變稱作“視點(diǎn)校正”，它的效果在附圖的圖3中圖示出了。當(dāng)通過這種方式產(chǎn)生時(shí)，該視角區(qū)域在平面圖中大致呈風(fēng)箏形。
對于一個(gè)彩色顯示器來說，每一個(gè)象素一般帶有一個(gè)與三種主要色彩中的一種相關(guān)的濾光片。通過控制每個(gè)具有不同彩色濾光片的三象素組，可以產(chǎn)生大范圍的可視色彩。在自動(dòng)立體顯示器中，每一個(gè)立體圖像信道必須為平衡的色彩輸出包含足夠的彩色濾光片。由于制造簡單，很多空間光調(diào)制器(SLM)具有排列為垂直列狀的彩色濾光片，使得在所給一列中的所有象素具有與之相應(yīng)的相同的彩色濾光片。如果視差鏡片設(shè)置在這樣的SLM上，該SLM具有與每條狹縫或者小透鏡(lenslet)相關(guān)的三象素列，那么每一個(gè)視角區(qū)域?qū)⒅荒芸吹揭环N顏色的象素。在彩色濾光片的布局中必須小心，以避免這種情況，而且已知的布局例子已經(jīng)在EP0752609和EP0770889中公開了。
該視差鏡片的功能是限制所透射的光穿過象素到某些輸出角度。該限制限定了在所給狹縫后每個(gè)象素列的視圖角度。每個(gè)象素的視圖角度范圍決定于玻璃的折射率n，象素節(jié)距p，以及象素和視差鏡片平面之間的間距s，關(guān)系式為sinα=nsin(arctan(p2s))]]>為了在視窗之間增加角度，需要增加象素節(jié)距p，減少視差鏡片和象素之間的間隙s，或者增加玻璃的折射率n。改變這些變量中的任何一個(gè)都不容易。顯著地改變襯底玻璃的折射率是不總是現(xiàn)實(shí)的或效能價(jià)格合算的。象素節(jié)距典型地由面板所需的分辨率規(guī)格限定，所以不能改變。此外，增加象素節(jié)距需要在視差擋片節(jié)距中也有相似的增加，這使得該擋片更加可見了，這樣降低了最終的圖像質(zhì)量。減少s將導(dǎo)致與制造和處理薄玻璃相關(guān)的生產(chǎn)問題。所以，很難使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的視差擋片來產(chǎn)生具有寬視角的3D或者多視圖顯示器。
附圖中圖4示出了另一個(gè)已知的后視差擋片顯示器形式的定向顯示器。在圖1所示的前視差擋片顯示器中，該視差擋片設(shè)置在空間光調(diào)制器(SLM)與視窗10和11之間，然而，在圖4所示的后視差擋片顯示器中，該空間光調(diào)制器(SLM)設(shè)置在視差擋片與視窗10和11之間。
美國專利US6424323公開了一種形式為雙凸透鏡屏幕的圖像偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)覆蓋在顯示設(shè)備上?？刂圃擄@示器以便提供至少兩個(gè)獨(dú)立的圖像，用來從不同的觀察位置觀察。該圖像在垂直行中交錯(cuò)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種雙視圖顯示器，包括一個(gè)由排列為行和列的第一象素和第二象素所組成的顯示設(shè)備，其中第一象素與第二象素在行中和列中交替；一個(gè)由視差元件行和列組成的視差鏡片，其中每一個(gè)視差元件與第一象素中的至少一個(gè)和第二象素中的至少一個(gè)協(xié)同工作，該第二象素中的至少一個(gè)與該第一象素中的至少一個(gè)在同一行，并且與該第一象素中的至少一個(gè)相鄰，以便將光分別從第一和第二象素引導(dǎo)到第一和第二視窗，視差元件的每一行在行方向上相對于每一個(gè)鄰近的行偏轉(zhuǎn)視差元件行方向上的半個(gè)節(jié)距；還有一個(gè)控制器，用來將第一和第二視圖的圖像數(shù)據(jù)分別提供給第一和第二象素。
該視差鏡片可以包括一個(gè)視差擋片，該視差元件可以包括狹縫。
該顯示設(shè)備可以包括一個(gè)空間光調(diào)制器。該調(diào)制器可以是一個(gè)光衰減調(diào)制器。該調(diào)制器可以是一個(gè)液晶設(shè)備。
該視差鏡片可以放置在顯示設(shè)備和視角區(qū)域之間，視差元件在行方向上的節(jié)距可以是充分地小于象素在行方向上節(jié)距的兩倍，來提供視點(diǎn)校正。作為一個(gè)可替代方式，顯示設(shè)備可以放置在視差鏡片和視角區(qū)域之間，視差元件在行方向上的節(jié)距可以是充分地大于象素在行方向上節(jié)距的兩倍，來提供視點(diǎn)校正。
象素可以排列為成組的紅，綠和藍(lán)色的象素，來形成混合的彩色象素。
第一和第二視圖可以包括互不相關(guān)的圖像。作為一個(gè)可替代方式，該第一和第二視圖可以包括一個(gè)立體顯示對。
這樣可能提供一種雙視圖顯示器，在其中視差鏡片的可見度降低，可以得到優(yōu)秀的圖像分辨率。在一些實(shí)施例中，可以獲得更寬的視窗和視圖之間更寬的角度。這樣的顯示器可以用來使觀察者從顯示器的不同視角區(qū)域看到不同的并且毫無關(guān)系的圖像。這樣的顯示器也適合用作自動(dòng)立體3D顯示器，提供更寬的視窗間隔和/或更近的視距。
通過實(shí)例，參考附圖，本發(fā)明將得到進(jìn)一步的描述，其中圖1是已知前視差擋片類型的自動(dòng)立體3D顯示器的示意平面圖；圖2是平面圖，示出了在圖1所示類型的顯示器中沒有視點(diǎn)校正時(shí)視角區(qū)域的形成；圖3是平面圖，示出了在圖1所示類型的顯示器中具有視點(diǎn)校正時(shí)視角區(qū)域的產(chǎn)生；圖4是已知后視差擋片類型的自動(dòng)立體3D顯示器的示意平面圖；圖5是構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例的雙視圖顯示器的示意平面圖；圖6是將顯示象素和視差元件的已知排列與圖5中顯示器所使用的排列進(jìn)行比較的圖表；圖7包括圖7a和圖7b，示出了顯示象素和視差元件另兩個(gè)已知的排列；圖8包括圖8a-8b，示出了構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例的顯示象素和視差元件的四種排列；以及圖9包括圖9a至9p，示出了構(gòu)成本發(fā)明另幾個(gè)實(shí)施例的顯示象素和視差元件的十六種排列。
相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)附圖中表示相同的部分。
圖5中所示的顯示器適合用作雙視圖3D自動(dòng)立體顯示器，在這種情況中顯示一對立體圖像；或者用于允許從不同的視角方向觀察到兩幅不相關(guān)的圖像。該顯示器是前視差擋片型的，在方式和視差擋片21的結(jié)構(gòu)上不同于圖1中所示的，其中象素由控制器25分配到兩幅圖像上。對于象素的每一行，擋片狹縫的節(jié)距b和象素的節(jié)距p都大于圖1中所示的，所以能夠產(chǎn)生具有更大半角α的更寬的視窗10和11?？刂破?5可以生成需要顯示的圖像數(shù)據(jù)，或者可以處理來自例如計(jì)算機(jī)等其他來源的圖像數(shù)據(jù)，使得通過空間光調(diào)制器(SLM)20適當(dāng)?shù)南笏貋盹@示兩幅視圖。
圖6在30中示出了圖1所示類型的傳統(tǒng)顯示器中象素和擋片狹縫的排列方式。在這種情況下，顯示了一幅黑白單色圖像，其中顯示左眼圖像數(shù)據(jù)的象素由L表示，顯示右眼圖像數(shù)據(jù)的象素由R表示。每列象素顯示視圖中一個(gè)的一片，鄰近的成對列和各自的狹縫一起限定圖1中所示的視窗。象素具有水平節(jié)距p1，擋片狹縫具有水平節(jié)距b1。
圖6在31中示出了圖5中顯示器的象素和狹縫的排列。每個(gè)象素具有30中所示象素的兩倍水平寬度和一半垂直高度。30中圖示的擋片狹縫包括沿?fù)跗麄€(gè)高度伸展的連續(xù)平行狹縫，而31中所示的擋片狹縫包括成行和列的獨(dú)立狹縫，它們中的每一個(gè)大致與象素具有同樣的垂直高度。在每一行中，狹縫具有兩倍于30中所示擋片的水平節(jié)距b3，象素具有兩倍于30中所示象素的節(jié)距p3。31中的每一行擋片狹縫都是水平偏移的，即在行方向上，相對于每相鄰的狹縫行偏轉(zhuǎn)每一行中擋片狹縫節(jié)距的一半。
每條狹縫與在同一行中并在相鄰列中的一對左、右圖像象素一起作用，以便生成圖5中所示的視窗10和11。如31中所示，控制器25向象素提供圖像數(shù)據(jù)，使得左右圖像象素在每一行的行方向上和每一列的列方向上交替。圖5和圖631中所示顯示器的半角α是圖1和圖630中所示顯示器的兩倍。兩種顯示器的水平和垂直分辨率都是一樣的。通過30中所示象素和擋片狹縫的排列，每一幅視圖的垂直片由另一幅視圖的連續(xù)垂直片分開。具有31中所示的排列，與每一幅視圖中的象素通過象素的行和列交叉分布的情況是不一樣的。雖然31中的擋片狹縫節(jié)距b3是30中的兩倍，可能因此更可見了，但是這由獨(dú)立狹縫的實(shí)際圖案至少部分地偏轉(zhuǎn)了，所以在擋片結(jié)構(gòu)可見度中任何理論上的增加實(shí)際上都不再是問題。由此，如與已知排列所比較的那樣，對于一個(gè)給定的水平和垂直分辨率規(guī)格，可以使視角區(qū)域之間的角度翻倍。
雖然圖5所示的是一個(gè)前視差擋片多視圖顯示器，但是對于一個(gè)后視差擋片類型原理是一樣的，比如圖4中所示的類型。為了在雙視圖顯示器中提供視點(diǎn)校正，該視差擋片狹縫節(jié)距b不是水平象素節(jié)距p的恰好兩倍。在前擋片顯示器的情況下，該狹縫節(jié)距稍微小于象素水平節(jié)距的兩倍，而在后擋片顯示器的情況下，該狹縫節(jié)距稍微大于象素水平節(jié)距的兩倍。另外，雖然附圖中所示的是視差擋片形式的視差鏡片，但是也可使用如雙凸透鏡屏幕等其他視差鏡片。當(dāng)鏡片是擋片的時(shí)候，每一個(gè)視差元件就是一條狹縫，當(dāng)視差鏡片是一個(gè)雙凸透鏡屏幕的時(shí)候，每一個(gè)視差元件就是一個(gè)小光學(xué)透鏡(lenticule)。另外，雖然圖示的空間光調(diào)制器(SLM)20是一個(gè)光衰減的類型，比如是液晶設(shè)備的形式，但是光發(fā)射調(diào)制器也是可以使用的，但是只能限制于前視差鏡片類型的排列。
圖7圖示已知的用來顯示彩色圖像的顯示象素和擋片狹縫的排列。在圖7a中，每列象素代表單一的各自顏色，而且提供一個(gè)具有紅(R)，綠(G)和藍(lán)(B)垂直帶重復(fù)序列的彩色濾光片。每條帶的寬度與一個(gè)象素列的寬度相同。
在圖7b中，彩色濾光片條帶水平伸展，使得每行象素顯示單一的各自顏色。
在圖7和接下去的圖中黑色矩形框40示出每個(gè)顯示面板中的區(qū)域，該區(qū)域具有同樣的形狀和大小，并且具有足夠包括組成兩個(gè)混合顏色的六個(gè)獨(dú)立象素或“白色”象素的區(qū)域。這些矩形框使得能夠進(jìn)行子像素的分割直接比較。由此，在圖7a中，每對白色象素在框40中在水平方向上分成六個(gè)部分。在圖7b中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。
在圖7和隨后的附圖中中間列圖示了一幅視圖中可見的象素排列。象素內(nèi)的數(shù)字指的是混合或者白色象素，所以視圖1中白色象素1的獨(dú)立子像素，例如，在圖7a中示為41到43。圖7和隨后附圖中的右手列表示與左手列中的子像素和彩色濾光片排列一起使用的視差擋片狹縫的結(jié)構(gòu)。
圖8示范了應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)面板的排列。通過在標(biāo)準(zhǔn)面板上應(yīng)用一個(gè)裂縫行擋片，分離角沒有增加但是擋片和象素排列的可見度都降低了。
在圖8a中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成六個(gè)部分。彩色濾光片安排在垂直條帶中。這樣得到與圖7a中同樣的分離角。擋片在每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗中看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么排列的例子。如圖7a中一樣，不存在沒有象素?cái)?shù)據(jù)的垂直條帶。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖8b中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。彩色濾光片排列在水平條帶中。這樣得到與圖7b中同樣的分離角。擋片每三行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。如圖7b中一樣，不存在沒有象素?cái)?shù)據(jù)的垂直條帶。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖8c中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。彩色濾光片排列在水平條帶中。這樣得到與圖7b中同樣的分離角。擋片每兩行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。如圖7b中一樣，不存在沒有象素?cái)?shù)據(jù)的垂直條帶。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖8d中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。彩色濾光片排列在水平條帶中。這樣得到與圖7b中同樣的分離角。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。如圖7b中一樣，不存在沒有象素?cái)?shù)據(jù)的垂直條帶。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
圖9示范了幾種應(yīng)用于定制象素設(shè)計(jì)面板中的可能排列。
在圖9a中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成三個(gè)部分，在垂直方向上分成兩個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了2x，在圖7a上視窗的分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在垂直條帶中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子象素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9b中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了3x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在垂直條帶中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子象素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9c中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了3x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在對角條帶中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰白色象素之間重疊的彩色子像素是不同顏色的，而在圖9b中它們是一樣的顏色。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9d中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了3x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在特定的圖案中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間彩色子像素不重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9e中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成兩個(gè)部分，在垂直方向上分成三個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了3x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光器片排列在對角條帶中。擋片每三行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間彩色子像素不重疊。如圖7b中一樣，不存在沒有象素?cái)?shù)據(jù)的垂直條帶。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。由于垂直狹縫的采樣頻率和彩色濾光片的頻率相同，該有限的垂直狹縫寬度可能引起一些不均衡的色彩混合。該現(xiàn)象通過相對于垂直狹縫的彩色濾光片的位相轉(zhuǎn)換在相鄰的列中得到了補(bǔ)償。
在圖9f中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成1.5個(gè)部分，在垂直方向上分成四個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了4x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在垂直條帶中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間兩個(gè)彩色子像素存在重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9g中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成1.5個(gè)部分，在垂直方向上分成四個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了4x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中。擋片每兩行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間存在一個(gè)彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9h中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成1.5個(gè)部分，在垂直方向上分成四個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了4x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中。擋片每三行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間不存彩色子象素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9i中，每個(gè)白色象素在水平方向上分成1.5個(gè)部分，在垂直方向上分成四個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了4x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中。擋片每四行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間存在一個(gè)彩色子像素的一些重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9j中，每個(gè)白色象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分，在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在垂直條帶中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間存在兩個(gè)彩色子像素的重疊，在交替的白色象素之間存在一個(gè)彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9k中，每個(gè)白色象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分，在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在對角條帶中。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖91中，每個(gè)白象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中，而且每兩行改變顏色。擋片每行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9m中，每個(gè)白象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分，在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中，而且每兩行改變顏色。擋片每兩行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9n中，每個(gè)白色象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分，在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中。擋片每兩行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。在相鄰的白色象素之間存在一個(gè)，有時(shí)候是兩個(gè)彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9o中，每個(gè)白色象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分，在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在水平條帶中。擋片每三行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。由于垂直狹縫的采樣頻率和彩色濾光片的頻率相同，該有限的垂直狹縫寬度可能引起一些不均衡的色彩混合。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
在圖9p中，每個(gè)白色象素被分割開，以致在水平方向上有一個(gè)部分，在垂直方向上有六個(gè)部分。這導(dǎo)致在水平節(jié)距上增加了6x，在圖7a上的視窗分離角中也相應(yīng)增加了。彩色濾光片排列在對角條帶中。擋片每三行交替變換相位。圖中示出在一個(gè)視圖視窗看到的象素排列。圖中顯示出了數(shù)據(jù)是怎么安排的例子。由于垂直狹縫的采樣頻率和彩色濾光片的頻率相同，該有限的垂直狹縫寬度可能引起一些不均衡的色彩混合。該現(xiàn)象通過相對于垂直狹縫的彩色濾光片的位相轉(zhuǎn)換在相鄰的列中得到了補(bǔ)償。在相鄰的白色象素之間不存在彩色子像素的重疊。水平和垂直分辨率與圖7中是一樣的。擋片的分裂特性和象素的排列都比圖7中的可見度低。
權(quán)利要求
1.一種雙視圖顯示器包括一個(gè)由排列為行和列的第一象素和第二象素組成的顯示設(shè)備(20)；和一個(gè)由視差元件組成的視差鏡片(21)，其特征在于該第一象素和第二象素在行中和列中交替排列，并且視差元件排列為；行和列，其中每一個(gè)視差元件與該第一象素中的至少一個(gè)和該第二象素中的至少一個(gè)一起作用，該第二象素中的至少一個(gè)與該第一象素中的至少一個(gè)在同一行，并與該第一象素中的至少一個(gè)相鄰，以便將光從第一和第二象素分別引導(dǎo)到第一和第二視角區(qū)域(10，11)，每一行視差元件在行方向上相對于每一個(gè)鄰近的行偏轉(zhuǎn)視差元件行方向上的半個(gè)節(jié)距；該顯示器還包括一個(gè)控制器(25)，用來將第一和第二視圖的圖像數(shù)據(jù)分別提供給第一和第二象素。
2.如權(quán)利要求1中所述的顯示器，其特征在于該視差鏡片(21)包括一個(gè)視差擋片，該視差元件包括狹縫。
3.如權(quán)利要求1或者2中所述的顯示器，其特征在于該顯示設(shè)備(20)包括一個(gè)空間光調(diào)制器。
4.如權(quán)利要求3中所述的顯示器，其特征在于該調(diào)制器(20)是一個(gè)光衰減調(diào)制器。
5.如權(quán)利要求4中所述的顯示器，其特征在于該調(diào)制器(20)是一個(gè)液晶設(shè)備。
6.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求中所述的顯示器，其特征在于該視差鏡片設(shè)置在顯示設(shè)備(20)和視角區(qū)域(10，11)之間，該視差元件在行方向上的節(jié)距充分地小于該象素在行方向上節(jié)距的兩倍，來提供視點(diǎn)校正。
7.如前面權(quán)利要求1到5中的任何一個(gè)所述的顯示器，其特征在于該顯示設(shè)備(20)設(shè)置在視差鏡片(21)和視角區(qū)域(10，11)之間，該視差元件在行方向上的節(jié)距充分地大于該象素在行方向上節(jié)距的兩倍，來提供視點(diǎn)校正。
8.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求中所述的顯示器，其特征在于該象素排列為紅，綠和藍(lán)色的象素組，來形成混合彩色象素。
9.如前面任何一個(gè)權(quán)利要求中所述的顯示器，其特征在于該第一和第二視圖包括互不相關(guān)的圖像。
10.如前面權(quán)利要求1到8所述的顯示器，其特征在于該第一和第二視圖包括一個(gè)立體顯示的對。
全文摘要
一個(gè)多視圖顯示器包括一個(gè)顯示設(shè)備(20)例如是一個(gè)液晶設(shè)備，一個(gè)視差鏡片(21)例如是一個(gè)視差擋片，和一個(gè)控制器(25)。該設(shè)備(20)由象素的行和列組成，該控制器給象素的第一部分(L)和象素的第二部分(R)提供第一視圖的圖像數(shù)據(jù)，使得該第一和第二象素在行中和列中交替排列。該視差鏡片由具有視差元件和象素排列(31)的視差元件的行和列組成，該排列為每一個(gè)元件與在行方向上彼此相鄰的各自一對第一和第二象素一起作用，形成第一和第二視角區(qū)域(10，11)。每行視差元件在行方向上偏轉(zhuǎn)水平擋片節(jié)距b3的一半。這樣的排列使得視角區(qū)域之間更寬的角度能夠?qū)崿F(xiàn)。
文檔編號G02B27/22GK1514271SQ20031012045
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月7日
發(fā)明者D·U·基恩, D·J·蒙特格米利, G·布希爾, J·馬瑟爾, 6, D U 基恩, 蒙特格米利 申請人:夏普株式會社